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1、(10)申请公布号 CN 102778867 A (43)申请公布日 2012.11.14 CN 102778867 A *CN102778867A* (21)申请号 201210158313.0 (22)申请日 2012.05.11 13/106,741 2011.05.12 US G05B 19/418(2006.01) (71)申请人 通用电气公司 地址 美国纽约州 (72)发明人 P奥哈 A班纳吉 JA佩岑三世 WK加尔特 AS德莫里斯 GK维什瓦纳思 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 叶晓勇 卢江 (54) 发明名称 用于周期时间视觉化的系统和。
2、方法 (57) 摘要 本发明的名称是 ：“用于周期时间视觉化的 系统和方法” 。本文描述的实施例包括系统和方 法。在一个实施例中， 工业过程控制系统 (10) 包 括处理器和链路活动调度器 (56)。链路活动调度 器配置为调度宏周期 (58) 的执行。宏周期 (58) 包括应用时隙和异步时隙。链路活动调度器 (56) 还配置为在应用时隙调度用于工业过程控制系统 (10)的多个现场设备(28、 30、 32、 34)的受调度指 令的执行。 链路活动调度器(56)还配置为在异步 时隙调度用于工业过程控制系统 (10) 的多个现 场设备 (28、 30、 32、 34) 的非调度指令的执行。工 业过。
3、程控制系统 (10) 还包括能由处理器执行的 宏周期观察器 (162)。宏周期观察器 (162) 配置 为以视觉格式显示宏周期 (58)。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 14 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 14 页 附图 8 页 1/1 页 2 1. 一种工业过程控制系统， 包括 ： 处理器 ； 链路活动调度器 (56)， 配置为调度包括应用时隙和异步时隙的宏周期 (58) 的执行， 其中所述链路活动调度器 (56) 还配置为在所述应用时隙调度用于所述工业过程控制系统 (10)。
4、的多个现场设备(28、 30、 32、 34)的受调度指令的执行， 以及所述链路活动调度器(56) 还配置为在所述异步时隙调度用于所述工业过程控制系统 (10) 的所述多个现场设备 (28、 30、 32、 34) 的非调度指令的执行 ； 以及 宏周期观察器 (162)， 能由所述处理器执行， 其中所述宏周期观察器 (162) 配置为以视 觉格式显示所述宏周期 (58)。 2. 如权利要求 1 所述的系统， 包括控制器 (26、 28)， 其中所述链路活动调度器 (56) 还 配置为在所述应用时隙调度用于所述控制器 (26、 28)、 所述工业过程控制系统 (10) 的所述 多个现场设备 (2。
5、8、 30、 32、 34) 或其组合的指令。 3.如权利要求1所述的系统， 其中所述应用时隙包括当前应用时隙(200)、 可用的应用 时隙 (202)、 受调度通信时隙 (204) 或其组合。 4. 如权利要求 3 所述的系统， 其中所述受调度通信时隙 (204) 包括虚拟通信关系 (VCR) 时隙。 5.如权利要求3所述的系统， 其中所述受调度指令包括功能块(48、 50、 52、 54)， 以及所 述链路活动调度器 (56) 还配置为在所述当前应用时隙 (202) 调度所述功能块 (48、 50、 52、 54) 的执行。 6.如权利要求5所述的系统， 其中所述功能块(48、 50、 5。
6、2、 54)包括现场设备功能块、 控 制器功能块或其组合。 7.如权利要求1所述的系统， 其中所述宏周期(58)包括网段宏周期、 跨网段宏周期、 链 路设备宏周期或其组合。 8. 如权利要求 1 所述的系统， 其中所述宏周期观察器 (162) 还配置为基于在所述宏周 期 (58) 中用于执行所述受调度指令的最小时间量来视觉显示最小宏周期执行时隙 (229、 230、 231)。 9. 如权利要求 4 所述的系统， 其中所述视觉格式包括条形图、 饼图或线图。 10. 如权利要求 1 所述的系统， 包括具有所述链路活动调度器 (56) 的链路设备 (36、 38)。 11. 如权利要求 1 所述的。
7、系统， 包括链路设备 (36、 38)、 高速以太网络 (40) 以及基金会 H1 网络 (42)， 其中所述链路设备 (36、 38) 配置为链接所述高速以太网络 (40) 到所述基金 会 H1 网络 (42)， 以及所述多个现场设备 (28、 30、 32、 34) 附加到所述基金会 H1 网络 (42)。 12. 如权利要求 11 所述的系统， 其中所述多个现场设备 (28、 30、 32、 34) 的一个包括所 述链路活动调度器 (56)， 或者所述链路设备 (36、 38) 包括所述链路活动调度器 (56)， 或其 组合。 权 利 要 求 书 CN 102778867 A 2 1/1。
8、4 页 3 用于周期时间视觉化的系统和方法 技术领域 0001 本文公开的主题涉及信息的视觉呈现， 并且更具体地涉及周期时间 (cycle time) 的视觉化。 背景技术 0002 某些系统， 例如工业控制系统， 可提供在各种类型的设备 ( 例如传感器、 泵、 阀等 ) 中使能计算机指令的执行的控制能力。例如， 通信总线可以用于循环地送出和接收信号到 各种设备以便同步计算机指令的执行。然而， 通信总线可能与来自不同的制造商的各种类 型的设备通信。因此， 配置和 / 或编程这些多个设备可能是复杂的并且耗时的。 发明内容 0003 以下概括与原始要求保护的发明的范围相当的某些实施例。这些实施例并。
9、不旨 在限制要求保护的发明的范围， 而是这些实施例仅旨在提供本发明的可能的形式的简短概 要。实际上， 本发明可包括可以类似于或不同于后续阐述的实施例的各种形式。 0004 在第一实施例中， 一种工业过程控制系统包括处理器以及链路活动调度器 (link active scheduler)。链路活动调度器配置为调度宏周期 (macrocycle) 的执行。宏周期包 括应用时隙 (timeslot) 和异步时隙。链路活动调度器还配置为在应用时隙中调度用于工 业过程控制系统的多个现场设备的受调度指令 (scheduled instruction) 的执行。链路活 动调度器还配置为在异步时隙中调度用于工。
10、业过程控制系统的多个现场设备的非调度指 令 (unscheduled instruction) 的执行。工业过程控制系统还包括能通过处理器执行的宏 周期观察器。宏周期观察器配置为以视觉格式显示宏周期。 0005 在第二实施例中， 一种方法包括通过计算机的处理器提供工业过程控制系统的宏 周期的视觉表示。宏周期包括应用时隙和异步时隙。链路活动调度器配置为在应用时隙期 间调度至少一个功能块的执行， 以及在异步时隙调度非调度指令的执行。该方法还包括在 计算机的显示器上显示视觉表示。 0006 在第三实施例中， 提供一种包括可执行代码非暂时性有形的计算机可读介质。该 代码包括用于以视觉格式显示过程控制系。
11、统宏周期的指令， 其中过程控制系统宏周期包括 应用时隙和异步时隙。在应用时隙期间配置为执行受调度指令， 并且在异步时隙期间配置 为执行非调度指令。 附图说明 0007 当参照附图阅读以下的详细描述时， 本发明的这些和其他特征、 方面以及优点将 变得更好理解， 其中在通篇附图中类似的字符表示类似的部件， 其中 ： 0008 图 1 是包括通信总线的工业控制系统的实施例的示意图 ； 0009 图2是在图1的工业控制系统的计算机上执行的软件的硬件标记(hardware tab) 的实施例的屏幕视图 ； 说 明 书 CN 102778867 A 3 2/14 页 4 0010 图 3 是使用图 2 的。
12、硬件标记启动的对话框的实施例的屏幕视图 ； 0011 图 4 是概要对话框的实施例的屏幕视图 ； 0012 图 5 是树形视图控件的实施例的屏幕视图 ； 0013 图 6 是包括网段 (segment) 的图 5 的树形视图控件的实施例的屏幕视图 ； 0014 图 7 是控制环的实施例的屏幕视图 ； 0015 图 8 是包括上下文菜单的图 5 的树形视图控件的实施例的屏幕视图 ； 0016 图 9 是具有条形图视图的宏周期观察器的实施例的屏幕视图 ； 以及 0017 图 10 是具有饼图视图的宏周期观察器的实施例的屏幕视图。 具体实施方式 0018 本发明的一个或多个具体的实施例将在下面描述。。
13、 为了提供这些实施例的简明描 述， 在说明书中可能没有描述实际实现的所有特征。 应该意识到， 在任何这样的实际实现的 开发中， 如在任何工程或设计项目中那样， 必须做出多个具体实现的决定以达到开发者的 具体目的， 例如遵守系统相关的和商业相关的约束， 这些约束可能从一个实现变化到另一 实现。此外， 应该意识到， 这样开发的努力可能是复杂的并且耗时的， 但是对于具有本公开 优势的那些普通技术人员， 会只不过是承担设计、 制作以及制品的例程。 0019 当介绍本发明的各种实施例的元件时， 词语 “一” 、“该” 以及 “所述” 旨在意味着有 一个或多个元件。术语 “包括” 、“包含” 以及 “具有。
14、” 旨在包括并且意味着除了列举的元件 以外可能有额外的元件。 0020 工业自动化系统可以包括适用于与各种现场设备(例如传感器、 泵、 阀等)接口的 控制器系统。 例如， 传感器可以提供输入到控制器系统， 并且控制器系统可以随后得到响应 于输入的某些动作， 例如致动阀、 驱动泵等。在某些控制器系统中， 例如 Mark VIe 控制器系 统， 可从 General Electric Co.， of Schenectady， New York 获得， 多个设备可以通信地耦 合到控制器并且由控制器控制。实际上， 多个控制器可以控制多个现场设备， 相对于图 1 在 以下更详细地描述。通信地连接到控制器。
15、的设备可以包括现场设备， 例如现场总线基金会 (Fieldbus FoundationTM) 设备， 其包括用于基金会 H1(Foundation H1) 双向通信协议的支 持。因此， 设备可以通信地在各种通信网段 ( 例如 H1 网段 ) 中与控制器连接、 附加到链路 设备， 以使能设备的厂域网络。 0021 在包括应用指令、 通信指令、 同步指令等的计算机指令能执行的期间， 可以提供一 个或多个类型的宏周期或周期性时间循环。例如， 网段宏周期可被分配某些执行时间， 在 其期间计算机指令可以执行网段中关于现场设备的一个或多个程序。还可以提供跨网段 (cross-segment) 或多个网段宏。
16、周期并且其用于同步跨网段附加到链路设备的现场设备。 例如， 在这样的宏周期期间， 应用可执行并且发出命令到在链路设备中附加到多个网段的 现场设备， 例如适用于在期望位置( 例如， 全开、 局部开、 全关 ) 设置阀的命令， 用于基于传 感器输入得到决定的命令， 以及更一般地， 在有益于执行控制逻辑命令。 还可以使用通信时 间， 其可有益于执行在网段中使能与设备的交互作用(例如， 输入和输出)的命令。 同样地， 可提供跨链路设备 (cross-linking device) 宏周期， 其包括跨多个链路设备的操作。所有 宏周期类型 ( 例如， 网段宏周期、 跨网段宏周期、 跨链路设备宏周期 ) 还。
17、可以包括关于控制 器的计算机指令。实际上， 宏周期可以将包含于控制器的计算机指令或控制逻辑与包含于 说 明 书 CN 102778867 A 4 3/14 页 5 现场设备的计算机指令或控制逻辑有利地组合并同步。以此方式， 各种类型的宏周期可以 使能在网段中、 跨多个网段、 以及跨多个链路设备的计算机指令的改进的执行。 0022 在一个实施例中， 链路活动调度器(LAS)可以用于调度宏周期的执行。 LAS可以安 装于链路设备或现场设备或这两者。实际上， 可使用多于一个 LAS， 第一个 LAS 用作主调度 程序， 而第二个和任何额外的 LAS 作为备用调度器。在主 LAS 失效的情况下， 多个。
18、备用 LAS 可以随后选出新的主LAS， 其可以随后用于调度宏周期。 视觉化可由LAS调度的各种类型的 宏周期可以是有益的， 例如， 在宏周期中改进现场设备的编程， 以及最优化现场设备、 链路 设备以及控制器的配置。例如， 宏周期的视觉化可以识别适用于增加另外的控制逻辑的未 使用的应用时间。同样地， 视觉化可识别负责重新编程某些逻辑的区域以使用更少的应用 时间。 0023 通过提供宏周期信息的视觉显示， 本文公开的系统和方法可有利的使能现场设备 的最佳配置和 / 或利用。宏周期视觉化可以包括描绘当前应用时间的时隙、 可用的应用时 间、 执行时间、 异步通信时间、 用于出版 / 订阅的时间、 最。
19、小宏周期时间等， 如相对于图 9 和 图 10 在以下更详细地描述的。可以以各种方式提供时间线 (timeline) 视觉化， 例如条形 图、 饼图和 / 或线图， 以使能时间分配的综合视觉化。除此之外， 宏周期可以包括重新配置 的颜色图注 (legend)， 其有益于迅速地识别发现于宏周期中的各种时隙类型。另外， 用户 ( 例如， 控制工程师、 调试工程师 ) 可以操纵包括多个链路设备、 网段、 现场设备以及控制器 的树形视图， 以容易地选择感兴趣的项目。然后可显示用于每个选择的项目的宏周期时间 线。以此方式， 用户可以更迅速地在控制系统中通过各种项目操纵、 选择感兴趣的项目、 以 及视觉地。
20、检查用于每个项目的宏周期时间线。用户可以随后重新编程和 / 或重新配置任何 项目以更佳地参与工厂操作。 0024 转到图 1， 描绘工业过程控制系统 10 的实施例。控制系统 10 可以包括计算机系 统 12， 其适用于执行各种现场设备配置和监测应用， 并且通过工程师或技术人员可以监测 控制系统 10 的部件来提供操作员接口。因此， 计算机 12 包括可以用于处理计算机指令的 处理器 13， 以及可以用于存储计算机指令和其他数据的存储器 15。计算机系统 12 可以包 括适用于运行软件应用的任何类型的计算设备， 例如笔记本电脑、 工作站、 平板计算机或手 持便携式设备(例如， 个人数字助理或蜂。
21、窝电话)。 实际上， 计算机系统12可以包括任何各 种硬件和 / 或操作系统平台。根据一个实施例， 计算机 12 可以寄宿有工业控制软件， 例如 人机接口 (HMI) 软件 14、 制造执行系统 (MES)16、 分布式控制系统 (DCS)18 和 / 或监控与数 据采集 (SCADA) 系统 20。HMI14、 MES16、 DCS18 和 / 或 SCADA20 可以包括存储于非暂时性有 形的计算机可读介质 ( 例如计算机 12的存储器 15) 的可执行代码指令。例如， 计算机 12 可以寄宿有 ControlSTTM软件， 其可从 General Electric Co.， of Sch。
22、enectady， New York 获得。 0025 此外， 计算机系统 12 通信地连接到适用于使能在工厂中的描绘的计算机 12 与其 他计算机12之间的通信的工厂数据高速通道(data highway)22。 实际上， 工业控制系统10 可以包括通过工厂数据高速通道22互连的多个计算机系统12。 计算机系统12还可以通信 地连接到单元数据高速通道24， 适用于通信地将计算机系统12耦合到工业控制器26。 工业 控制器26可以包括适用于执行有益于自动化各种工厂装备(例如涡轮系统28、 阀30、 泵32 以及温度传感器 34) 的计算机指令或控制逻辑的处理器 27。工业控制器 26 还可以包。
23、括存 说 明 书 CN 102778867 A 5 4/14 页 6 储器 35， 用于存储例如计算机指令和其他数据。工业控制器 26 可以与各种现场设备通信， 现场设备包括但不限于流量表、 pH 传感器、 温度传感器、 振动传感器、 间隙传感器 ( 例如， 测 量转动部件与固定部件之间的距离)、 压力传感器、 泵、 致动器、 阀等。 在一些实施例中， 工业 控制器 26 可以是 MarkVIe 控制器系统， 其可从 General Electric Co.， of Schenectady， New York 获得。 0026 在描绘的实施例中， 涡轮系统 28、 阀 30、 泵 32 以及温。
24、度传感器 34 通过使用适用于 在 I/O 网络 40 与 H1 网络 42 之间接口的链路设备 36 和 38 通信地连接到工业控制器 26。 例如， 链路设备 36 和 38 可以包括 FG-100 链路设备， 其可从 Softing AG， of Haar， Germany 获得。如所描绘的， 链路设备 36 和 38 可以分别包括有益于执行计算机指令的处理器 17 和 19， 并且还可以包括有益于存储计算机指令和其他数据的存储器 21 和 23。在一些实施例 中， I/O 网络 40 可以是 100 兆位 (MB) 高速以太 (HSE) 网络， 以及 H1 网络 42 可以是 31.2。
25、5 千位 / 秒的网络。因此， 通过 I/O 网络 40 发送和接收的数据又可以由 H1 网络 42 发送和接 收。即， 链路设备 36 和 38 可以作为 I/O 网络 40 与 H1 网络 42 之间的网桥。例如， 在 I/O 网络 40 上的更高速的数据可以被缓冲， 然后在 H1 网络 42 上以合适的速度发送。因此， 各 种现场设备可以链接到工业控制器 26 并且链接到计算机 12。例如， 现场设备 28、 30、 32 以 及 34 可以包括或可以是工业设备， 例如 Fieldbus FoundationTM设备， 其包括用于基金会 H1 双向通信协议的支持。现场设备还可以包括用于其。
26、他通信协议的支持， 例如那些发现于 Communication Foundation(HCF) 的协议， 以及 Profibus Nutzer Organization e.V.(PNO) 的协议。 0027 链路设备 36 和 38 的每一个可以包括有益于分割 H1 网络 42 的一个或多个网段端 口 44 和 46。例如， 链路设备 36 可以使用网段端口 44 以通信地与设备 28 和 34 耦合， 而链 路设备 38 可以使用网段端口 36 以通信地与设备 30 和 32 耦合。通过使用例如网段端口 44 和 46 来分布设备 28、 30、 32 以及 34 之间的输入 / 输出， 。
27、可以使能有益于保持差错容差、 冗 余以及改进通信时间的物理分离。 0028 设备 28、 30、 32 以及 34 的每个可以包含具有计算机指令和 / 或控制逻辑的一个或 多个功能块 48、 50、 52 以及 54。实际上， 现场设备 28、 30、 32 以及 34 可以包括或可以是能够 封装有并且执行计算机指令的 “智能” 设备。因此， 现场设备 28、 30、 32 以及 34 可以包括各 自的适用于执行计算机指令的处理器 39、 41、 43 以及 45， 以及适用于存储计算机指令和其 他数据的存储器 47、 49、 51 以及 53。除此之外， 控制器 26 还可以包括含有计算机指。
28、令或控 制逻辑的一个或多个功能块 55。 0029 LAS56可以安装于链路设备36以及38， 和/或现场设备28、 30、 32以及34， 用于在 功能块 48、 50、 52、 54 以及 55 中调度计算机指令的执行。例如， 功能块 48、 50、 52、 54 以及 55 的执行可以在宏周期 58 中由 LAS56 调度。因此， 图 2 描绘可以包含于， 例如， HMI14、 MES16、 DCS18 和 / 或 SCADA20 中的屏幕视图， 以使能包括宏周期 58 的创建和配置的分布式输入和 输出。在一些实施例中， 在图 2 中描绘的屏幕视图可以实现为存储于非暂时性有形的机器 可读。
29、介质 ( 例如图 1 中所示出的计算机存储器 15) 的可执行的代码指令。 0030 更具体地， 图 2 是硬件标记 62 的实施例的屏幕视图 60， 硬件标记 62 呈现用于工 业过程控制系统 10 的部件的分布式 I/O 选项， 例如图 1 中所示出的控制器 26。例如， 用户 ( 例如， 控制工程师、 调试工程师 ) 可以使用图 1 中所示出的 HMI14、 MES16、 DCS18 和 / 或 说 明 书 CN 102778867 A 6 5/14 页 7 SCADA20 中的一个以选择控制器 26 用于链路设备 36 和 38 和 / 或现场设备 28、 30、 32 以及 34 的。
30、分布式 I/O 调试。控制器 26 的选择可导致标记集的呈现， 标记集包括硬件标记 62， 其 包括与选择的控制器 26 关联的各种性质。用户可以选择硬件标记 62， 并且定位分布式 I/ O 树形视图控件 64。为了增加分布式 I/O 到控制器 26， 用户可以右击分布式 I/O 树形视图 控件 64 以显示分布式 I/O 上下文菜单 66。如在图 2 中所描绘的， 菜单 66 选择的一个选择 可以包括使能增加模块到控制器26的增加模块(Add Module)项目68。 增加模块到控制器 26 可以使能一个或多个类型的宏周期的创建， 例如网段宏周期、 跨网段宏周期和跨链路设 备宏周期， 以及。
31、它们关联的现场设备、 链路设备以及控制器。为了增加模块， 用户可以选择 增加模块项目68， 其又可以启动或显示对话框， 例如在图3中描绘的增加模块对话框。 在一 些实施例中， 在图 3 中描绘的对话框可以实现为存储于非暂时性有形的机器可读介质 ( 例 如图 1 中所示出的计算机存储器 15) 的可执行代码指令。 0031 图 3 描绘包括模块冗余下拉框 72 和选择类型列表框 74 的增加模块对话框 70 的 实施例。模块冗余下拉框 72 可以用于选择期望的模块冗余的类型， 例如一倍、 两倍、 三倍、 四倍、 五倍或六倍控制器冗余。例如， 模块冗余的选择使能可以用于失效备援或冗余目的 的期望的。
32、控制器的数量 ( 例如， 1、 2、 3、 4、 5、 6)。除此之外， 模块的类型可以通过使用选择 类型列表框 74 选择。如在图 3 中所描绘的， 可以选择各种模块类型， 包括但不限于模拟输 出模块、 核心模拟模块、 核心模拟模块 -aero、 CANopen 主网关模块、 离散输入模块、 独立的 离散输入模块、 离散输入 / 输出模块、 离散输出模块、 电动燃油阀网关模块以及 Fieldbus FoundationTM链路设备输入 / 输出模块。通过使能模块类型的较宽的选择， 控制器 26 可以 更广地覆盖设备和控制逻辑的选择。 0032 用户可以在选择类型列表框 74 中选择项目， 例。
33、如 Fieldbus FoundationTM链路设 备 I/O 模块项目 76， 然后激活 “下一步” 按钮 78 以创建模块。应理解， 在选择模块项目 76 之前或之后， 可以呈现其他对话框， 例如， 以俘获其他控制器 26 和 / 或链路设备 36 和 38 信息。例如， 可以俘获网络端口信息 ( 例如， 局域网、 广域网或其他信息 )， 链路设备识别信 息 ( 例如， 识别数据、 版本数据或其他识别信息 ) 等。一旦信息被俘获并且 “下一步” 按 钮 78 被激活， 则概要对话框可以随后呈现俘获的信息， 如相对于图 4 在以下描述的。在一 些实施例中， 在图 4 中描绘的对话框可以实现。
34、为存储于非暂时性有形的机器可读介质 ( 例 如图 1 中所示出的计算机存储器 15) 的可执行代码指令。 0033 图 4 描绘显示俘获的关于图 3 中所示出的模块项目 76 的选择的信息的概要对话 框80的实施例。 如图4中所描绘的， 该信息可以包括与选择的模块项目76关联的一个或多 个链路设备版本82、 代表所要求的模块的复选框84、 设备识别信息86(例如， 链路设备识别 88、 标签信息90以及链路设备参照92)可以用于调试设备。 概要对话框80还可以描绘配置 设备数据 94( 例如， 位置 96、 局域网端口类型 98 以及链路设备参照 100)。因此， 用户 ( 例 如工程师)可以。
35、容易地回顾显示的信息， 例如， 以检验用于将通信地连接到图1中所示出的 控制器 26 的链路设备 36 和 38 的合适的调试参数。用户可以随后激活 ( 例如， 点击 )“完 成” 按钮 102 以关闭对话框 80 并且增加链路设备， 如在图 5 中所描绘的。以此方式， 链路设 备 36 和 38 可以被调试， 并且控制器 26 合适地配置为与链路设备 36 和 38 接口。 0034 图 5 图示图 2 中所示出的树形视图控件 64 的实施例， 包括标注为 “PFFA-21” 的链 路设备节点 104 以及创建为由相对于图 2-4 的上述用户活动所致的根节点。在一些实施例 说 明 书 CN 。
36、102778867 A 7 6/14 页 8 中， 在图 5 中描绘的树形视图控件 64 可以实现为存储于非暂时性有形的机器可读介质 ( 例 如图 1 中所示出的计算机存储器 15) 的可执行代码指令。链路设备节点 104 对应于链路设 备 36、 38 或系统 10 的其他链路设备中的一个。链路设备节点 104 包括四个端口 106、 108、 110 以及 112。四个端口 106、 108、 110 以及 112 的每个可以用于附加网段， 例如 H1 网络 42 的网段。因此， 如图 5 所示， H1 网络 42 的四个网段可以通过端口 106、 108、 110 以及 112 附 加到。
37、链路设备节点 104。应理解其他链路设备可以包括具有更多或更少端口的更多或更少 的网段。还应理解多个链路设备可以连接到控制器 26。通过在每个链路设备使能多个 H1 网段， 并且在每个网段使能多个现场设备， 可以提供增强的冗余以及增加的通信能力。 为了 附加网段到端口 106、 108、 110 以及 112 中的一个， 用户可以在端口右击并选择例如来自上 下文菜单的 “附加网段 (Attach Segment)” 选项。附加的网段可以随后显示为树形视图控 件 64 中的树节点， 如相对于图 6 更详细地描述的。 0035 图 6 图示图 2 和 4 中所示出的树形视图控件 64 的实施例的屏。
38、幕视图 114， 其具 有附加到链路设备节点 104 的标注为 “PFFA-21_Segment1”的网段节点 116 以及标注为 “PFFA-21_Segment2” 的网段节点 122。在一些实施例中， 在图 6 中描绘的屏幕视图 114 可 以实现为存储于非暂时性有形的机器可读介质 ( 例如图 1 中所示出的计算机存储器 15) 的 可执行代码指令。如上所述， 网段节点 116 可以通过端口 106、 108、 110 以及 112 中的一个 附加到链路设备节点 104。如所描绘的， 网段节点 116 也具有两个附加的现场设备节点 118 和 120。实际上， 各种类型的现场设备节点可以。
39、附加到网段节点 116 和 122， 例如附加的现 场设备节点 118、 120 以及 124。例如， 节点 118 和 120 可对应于图 1 中所示出的现场设备 30 和 32， 而节点 124 可对应于现场设备 34。如也在图 6 中示出的， 端口 110 和 112 保持未 附加到任何网段节点 ( 即， 这些对应于链路节点 104 的链路设备的端口描绘为当前没有通 信地耦合到 H1 网络 42 的网段 )。 0036 描绘的实施例也包括带识别段 (identification section)128 和网段调度段 (segment schedule section)130 的性质页 1。
40、26。识别段 128 可以包括网段名称卡位 (slot)132和网段描述卡位134， 适用于存储所选择的网段116名称以及任何期望选择的网 段 116 的描述信息。网段调度段 130 可以包括实际宏周期时隙 (ms)136 以及期望宏周期时 隙 (ms)138。实际宏周期时隙 (ms)136 可以包括例如用于图 1 中所示出的宏周期 58 的以 毫秒的默认执行时间。期望宏周期时隙 (ms)138 可以用于指派期望的执行时间 ( 例如以毫 秒 ) 给宏周期 58。实际上， 用户可以基于例如在 H1 网络 42 中使用的现场设备的数量、 现场 设备的类型、 和/或控制逻辑要求而键入用于宏周期58的。
41、新的期望的执行时间。 如上所述， 宏周期 58 可以包括具有一个或多个功能块 48、 50、 52 以及 54 的控制逻辑或计算机指令， 例 如在图 7 中描绘的控制环。 0037 图 7 描绘显示控制环 142 的实施例的屏幕视图 140， 其具有标注为 “FF_AI_2 PFFA-21_1_1_20_257_500”的功能块 52、 标注为 “FF_DO_1PFFA-21_2_20_260_1000”的功 能块 54、 标注为 “MOVE_STATUS_1” 的功能块 55、 标注为 “FF_AO_1 PFFA-21_1_21_258_700” 的功能块 146、 标注为 “FF_AI_1。
42、 PFFA-21_1_20_257_600” 的功能块 148、 标注为 “FF_AO_2 PFFA-21_1_20_258_700”的 功 能 块 150、 标 注 为 “FF_PID_1PFFA-21_1_21_264_1100”的 功能块 152、 标注为 “FF_DI_1PFFA-21_2_20_259_900”的功能块 154、 以及标注为 “MOVE_ STATUS_2” 的功能块 155。在一些实施例中， 在图 7 中描绘的屏幕视图 140 可以实现为存储 说 明 书 CN 102778867 A 8 7/14 页 9 于非暂时性有形的机器可读介质 ( 例如图 1 中所示出的计算。
43、机存储器 15) 的可执行代码指 令。如上所述， 现场设备 28、 30、 32 以及 34 的每个可以包括一个或多个功能块， 例如功能块 52、 54、 55、 146、 148、 150、 152、 154 以及 155。例如， 功能块 52 和 54 可以包含于现场设备 30 和 32 中， 并且在图 1 中示出。除此之外， 控制器 26 还可以包括一个或多个功能块， 例如功 能块55和155。 实际上， 本文公开的系统和方法使能驻留于控制器26、 现场设备28、 30、 32、 34 或其组合的功能块的使用。其他功能块 ( 例如现场设备 28 和 34 的块 48 和 50) 可以不 。
44、包含于图示的控制环 142 但是可以包含于在宏周期 58 或其他宏周期中执行的其他控制环 中。 0038 功能块 52、 54、 55、 146、 148、 150、 152、 154 以及 155 可以包括适用于在控制应用中 使用的计算机指令或控制逻辑。用户可以因此通过使用功能块 52、 54、 55、 146、 148、 150、 152、 154 以及 155 来编程控制环， 例如描绘的控制环 142。控制环 142 可以随后在宏周期 58 中执行。例如， 当调度宏周期 58 时， 图 1 中所示出的 LAS 56 可以同步功能块 52、 54、 55、 146、 148、 150、 1。
45、52、 154 以及 155 的执行。有利地， 本文公开的技术使能宏周期 58 的视觉呈 现， 如相对于图8更详细地在以下描述的。 通过视觉化宏周期58， 用户可以更迅速地以及容 易地确定应用时间、 通信时间、 任何未使用的时间和 / 或当前执行时间。实际上， 可以呈现 有益于配置或编程各种设备 28、 30、 32、 34、 36 以及 38 的关于各种宏周期的信息。因此， 用 户可以启动宏周期时间线观察器， 如相对于图 8 更详细地在以下描述的。 0039 图 8 图示显示图 2、 5 以及 6 所示出的树形视图控件 64 以及网段上下文菜单 158 的实施例的屏幕视图 156。因为图包括。
46、发现于图 2、 5 以及 6 的类似元件， 所用这些元件使 用类似的附图标记来代表。在一些实施例中， 在图 8 中描绘的屏幕视图 156 可以实现为存 储于非暂时性有形的机器可读介质 ( 例如图 1 所示出的计算机存储器 15) 的可执行代码指 令。图 8 的屏幕视图 156 是图示性的用户选择， 例如通过右击网段节点 116， 其可以导致显 示网段上下文菜单 158。在菜单 158 中的项目的一个是可以被选择以启动宏周期时间线观 察器的观察宏周期时间线项目 160。例如， 用户可以在网段节点 116 上右击， 观察网段上下 文菜单 158， 并且启动在图 9 中描绘的宏周期时间线观察器。 0。
47、040 图 9 图示宏周期时间线观察器 162 的实施例。在一些实施例中， 在图 9 中描绘的 宏周期时间线观察器可以实现为存储于非暂时性有形的机器可读介质(例如图1所示出的 计算机存储器 15) 的可执行代码指令。在描绘的实施例中， 图 2、 5、 6 以及 8 所示出的树形 视图控件 64 呈现于宏周期时间线观察器 162 的左部分 164， 而视觉宏周期 166( 即， 图 1 中 所示出的宏周期 58 的视觉表示 ) 呈现于宏周期时间线观察器 162 的右部分 168。宏周期时 间线观察器 162 也包括顶部带状条 (ribbon bar)170 用于使能用户交互作用。例如， 打印 图。
48、标 172 可以用于打印视觉宏周期 166 的副本， 而刷新按钮 174 可以用于重新显示视觉宏 周期166。 同样地， 选择的网段卡位176可以显示当前选择的网段(例如， PFFA-21_Segment 1)， 而选择的宏周期 (ms) 卡位 178 可以使用时间单位显示总的宏周期时间， 该时间单位例 如毫秒 ( 例如， 1280ms)。观察器分辨率下拉框 180 可以用于选择期望的时间分割或视觉宏 周期 166 的分辨率， 例如， 100ms 分辨率。宏周期时间线观察器 162 还可以包括适用于描绘 与视觉宏周期 166 的各种条关联的颜色 184、 186、 188、 190、 192、。
49、 194 的颜色图注 182。以此 方式， 可以更容易地显示宏周期 166。 0041 在描绘的实施例中， 视觉宏周期 166 分割成两个段 ： 应用段 196 以及异步通信段 说 明 书 CN 102778867 A 9 8/14 页 10 198。应用段 196 可以用于执行受调度控制逻辑或计算机指令， 例如图 7 中所示出的控制环 142。应用段 196 也可以用于执行受调度通信， 例如通过 LAS56 发出的受调度设备广播。例 如， 在受调度广播期间， LAS56 可以发出强制数据 (compel data， CD) 消息到图 1 中所示出 的每个现场设备 28、 30、 32 以及 34。一旦接收到 CD 消息， 每个现场设备 28、 30、 32 以及 34 可以随后广播或 “出版” 数据， 其可以随后由 “订阅者” 接收。这种类型的 “出版” 和 “订阅” 关系可以定义为虚拟通信关系 (VCR)。异步通信段 198 又可以用于执行某些非调度计算机 指令或控制逻辑。例如， 非调度计算机指令或控制逻辑可以包括有益于检测可以已加入 H1 网络42的新设备(例如， 即插即用检测)， 以及通过。